16Aug
Použitie pamäte flash na spustenie počítačového systému, napríklad systému Windows, bolo dlhšie odporučené.Ale čo to urobilo želanou a životaschopnou voľbou pre mobilné zariadenia? Dnešný príspevok SuperUser Q & A má odpoveď na otázku zvedavého čitateľa.
Dnešná otázka &Odpoveď na zasadnutie nám príde s láskavým dovolením SuperUser - subdivíziu Stack Exchange, komunitne riadeného zoskupenia webových stránok Q & A.
Otázka
čítačka SuperUser RockPaperLizard chce vedieť, čo robí flash pamäť eMMC životaschopnou v mobilných zariadeniach, ale nie v počítačoch:
Odkedy boli vynájdené USB flash disky, ľudia sa pýtali, či by mohli na nich prevádzkovať svoje operačné systémy. Odpoveď bola vždy "nie", pretože počet zápisov vyžadovaných operačným systémom by ich mohol rýchlo vyčerpať.
Keďže disky SSD sa stali obľúbenejšími, zlepšila sa technológia opotrebovávania, aby sa na nich mohli prevádzkovať operačné systémy. Rôzne tablety, netbooky a iné štíhle počítače používajú flash pamäť namiesto pevného disku alebo SSD a operačný systém je uložený na nej.
Ako sa to náhle stalo praktickým? Používajú napríklad napríklad technológie na vyrovnávanie opotrebenia?
Čo robí pamäť flash eMMC životaschopnou v mobilných zariadeniach, ale nie v počítačoch?
Odpovede
SuperUser prispievatelia Speeddymon a Journeyman Geek majú odpoveď pre nás. Najskôr, Speeddymon:
Všetky pamäťové zariadenia typu flash, od tabletov na mobilné telefóny, inteligentné hodinky, SSD, SD karty v kamierách a USB disky s technológiou NVRAM.Rozdiel je v architektúre NVRAM a ako operačný systém pripojí súborový systém na akékoľvek médium, na ktorom je.
Pre tablety a mobilné telefóny s Androidom je technológia NVRAM založená na eMMC.Dáta, ktoré môžem nájsť v tejto technológii, naznačujú, že medzi 3k až 10k píšu cykly. Bohužiaľ, nič z toho, čo som našiel doposiaľ, nie je definitívne, pretože Wikipedia je prázdna v písomných cykloch tejto technológie. Všetky ostatné miesta, ktoré som pozrel, sa stali rôznymi fórami, takže som sa len ťažko nazýval spoľahlivým zdrojom.
Pre porovnanie, zápisové cykly na iných technológiách NVRAM, ako napríklad SSD, ktoré používajú technológiu NAND alebo NOR, sú medzi 10k a 30k.
Teraz, pokiaľ ide o výber operačného systému ako pripojiť súborový systém. Nemôžem hovoriť o tom, ako to robí Apple, ale pre Android, čip je rozdelený ako pevný disk by bol. Máte oddiel operačného systému, dátový oddiel a niekoľko ďalších chránených oddielov v závislosti od výrobcu zariadenia.
Skutočný koreňový oddiel žije vo vnútri bootloaderu, ktorý je spolu s jadrom pripojený ako komprimovaný súbor( jffs2, cramfs, atď.), Takže keď je zavádzanie štádia 1 dokončené( zvyčajne je to obrazovka výrobcu), potomkernel boot a koreňový oddiel sú súčasne pripojené ako RAM disk.
Keď sa operačný systém zavádza, pripojí súborový systém primárneho oddielu( / systém, ktorý je na zariadeniach pred Android 4.0, ext2 /3/ 4 na zariadeniach od verzie Android 4.0 a xfs na najnovších zariadeniach ako jffs2)naň nie je možné zapísať žiadne údaje. To je samozrejme možné spracovať takzvaným "zakoreňovaním" vášho zariadenia, ktoré vám umožňuje prístup ako super používateľ a umožňuje vám opätovné pripojenie na oddiel ako čítanie a zápis. Vaše údaje o "používateľovi" sú zapísané do inej oblasti na čipu( / data, ktorá vychádza z rovnakej konvencie, ako je uvedené vyššie na základe verzie systému Android).
S čoraz väčším počtom mobilných telefónov, ktoré privádzajú sloty k SD karte, možno si myslíte, že skôr stlačíte čiarový cyklus zápisu, pretože všetky vaše dáta sa teraz ukladajú do úložiska eMMC namiesto karty SD.Našťastie väčšina súborových systémov zisťuje neúspešný zápis do danej oblasti ukladania. Ak sa zápis nepodarí, údaje sa uloží do novej oblasti ukladacieho priestoru a chybná oblasť( známa ako zlý blok) je vypnutá ovládačom súborového systému, takže údaje už nie sú v budúcnosti napísané.Ak zlyhá čítanie, údaje sú označené ako poškodené a používateľovi sa zobrazí buď kontrola súborového systému( alebo kontrola disku), alebo zariadenie automaticky kontroluje súborový systém počas nasledujúceho zavádzania.
V skutočnosti má spoločnosť Google patent na automatické zisťovanie a spracovanie zlých blokov: Správa zlých blokov vo flash pamäti pre elektronickú dátovú kartu flash
Ak chcete získať viac informácií, otázka o tom, ako sa zrazu stala praktickou, nie je správna otázka. Na prvom mieste to nebolo nikdy nepraktické.Bolo dôrazne odporúčané, aby ste nainštalovali operačný systém( Windows) na SSD( pravdepodobne) kvôli počtu zápisov na disk.
Napríklad register dosiahol doslova stovky čítaní a zápisov za sekundu, ktoré možno vidieť pomocou nástroja Microsoft-SysInternals Regmon.
Inštalácia systému Windows bola odporučená proti SSD prvej generácie, pretože v dôsledku nedostatku úrovne opotrebenia sa dáta zapísané do registra každú sekundu( pravdepodobne) nakoniec chytili až po prvýkrát používatelia a vyústili do unbootable systémov kvôli korupcii registra.
Vďaka tabletom, mobilným telefónom a skoro akémukoľvek inému zabudovanému zariadeniu neexistuje žiadny register( samozrejme sú to výnimky pre Windows Embedded zariadenia), a preto sa neustále zapisujú do rovnakých častí pamäťového média.
Pre zariadenia so zabudovanými funkciami Windows, ako sú napríklad mnohé kiosky, ktoré sa nachádzajú na verejných miestach( napríklad Walmart, Kroger atď.), Kde sa čas od času môže zobraziť náhodný BSOD, nie je veľa konfigurácie,sú vopred navrhnuté s konfiguráciami, ktoré sa nemenia nikdy. Jediný čas, kedy dôjde k zmenám, je skôr, ako je čip napísaný vo väčšine prípadov. Všetko, čo je potrebné uložiť, ako je napríklad platba do obchodu s potravinami, sa vykonáva cez sieť do databáz úložiska na serveri.
Nasledujúca odpoveď od Journeymana Geeka:
Odpoveď bola vždy "nie", pretože počet zápisov vyžadovaných operačným systémom by ich mohol rýchlo vyčerpať.
Nakoniec sa stali cenovo efektívne pre bežné použitie. To, že "opotrebovanie" je jediným problémom, je trochu predpoklad. Existujú systémy, ktoré po dlhú dobu pretrvávajú v pevnej pamäti. Mnohí ľudia, ktorí postavili auto-motory vyskočil z CF kariet( ktoré boli elektricky kompatibilné s PATA a triviálne na inštaláciu v porovnaní s pevnými diskami PATA) a priemyselné počítače mali malé, odolné pamäťové úložisko.
To znamená, že pre priemerného človeka nie je veľa možností.Mohli by ste si kúpiť cenovo výhodnú CF kartu a adaptér pre laptop alebo nájsť malý, veľmi elegantný priemyselný disk na modulovej jednotke pre pracovnú plochu. Oni neboli veľmi veľké v porovnaní so súčasnými pevnými diskami( moderné IDE DOMs top na 8GB alebo 16GB myslím).Som si celkom istý, že ste mohli dostať pevný disk systémov nastaviť cestu pred štandardné SSDs sa stali bežnými.
V skutočnosti nebolo vôbec žiadne univerzálne / magické zlepšenie opotrebovania, pokiaľ viem. Počas odstraňovania pomalého SLC k MLC, TLC a dokonca aj kvôli QLC sme zaznamenali prírastkové zlepšenia spolu s menšou veľkosťou procesov( z čoho vyplývajú nižšie náklady s vyšším rizikom opotrebenia).Flash sa dostal oveľa lacnejšie.
Existovalo aj niekoľko alternatív, ktoré nemali problémy s opotrebovaním. Napríklad spustenie celého systému z pamäte ROM( čo je pravdepodobne polovodičové pamäťové zariadenie) a pamäťovej pamäte RAM s kapacitou batérie, ktorú používajú mnohé staré SSD a prenosné zariadenia, ako je Palm Pilot. Nič z nich nie je dnes bežné.Pevné disky sa v porovnaní s tým hovoria, batérie s podporou RAM( príliš drahé), staršie polovodičové zariadenia( trochu pricy) alebo roľníci so zástavkami( nikdy nechytili kvôli strašnej hustote údajov).Dokonca aj moderná flash pamäť je potomkom rýchlo vymazávacích eepromov a eepromy boli použité v elektronických zariadeniach na ukladanie vecí, ako je firmware pre veky.
Pevné disky boli jednoducho pekné križovatky veľkého objemu( čo je dôležité), nízke náklady a pomerne dostatočné skladovanie.
Dôvodom, prečo nájdete eMMC v moderných, nízkonákladových počítačoch, je, že tieto komponenty sú pomerne lacné, dostatočne veľké( pre operačné systémy pre stolné počítače) za tieto náklady a zdieľajú spoločné prvky s komponentmi mobilného telefónu, takže sa vyrábajú vo veľkom so štandardným rozhraním. Tiež poskytujú veľkú hustotu ukladania pre svoj objem. Keď vezmeme do úvahy, že mnohé z týchto zariadení majú malý 32GB alebo 64GB disk, ktorý je na rovnakej úrovni ako pevné disky z lepšej časti pred desiatimi rokmi, sú v tejto úlohe rozumnou voľbou.
Konečne sme dosiahli miesto, kde môžete uložiť primerané množstvo pamäte cenovo dostupných a primeraných rýchlostí na eMMC a flash, a preto ľudia idú za ne.
Musíte niečo doplniť k vysvetleniu? Znížte komentáre. Chcete si prečítať viac odpovedí od iných používateľov technológie Stack Exchange? Pozrite sa na celý diskusný príspevok tu.
Obrázok: Martin Voltri( Flickr)